Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31474 / 19474
↖ ↑ ↗
← N 58.762503°
W  7.108155°		 ← 316.78 m → N 58.762503°
W  7.102661°		 →
↑
316.77 m
↓
↑
316.77 m
↓
N 58.759655°
W  7.108155°		 ← 316.81 m →
100 349 m²		 N 58.759655°
W  7.102661°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 31474 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19474 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480262756347656 y=0.297157287597656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480262756347656 × 216)
    floor (0.480262756347656 × 65536)
    floor (31474.5)     		tx = 31474
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.297157287597656 × 216)
    floor (0.297157287597656 × 65536)
    floor (19474.5)     		ty = 19474
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31474 / 19474 ti = "16/31474/19474"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31474/19474.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31474 ÷ 216
    31474 ÷ 65536     		x = 0.480255126953125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19474 ÷ 216
    19474 ÷ 65536     		y = 0.297149658203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.480255126953125 × 2 - 1) × π
    -0.03948974609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.12406070
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.297149658203125 × 2 - 1) × π
    0.40570068359375 × 3.1415926535     		Φ = 1.27454628709805
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12406070} λ = -0.12406070}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.27454628709805))-π/2
    2×atan(3.5770780753914)-π/2
    2×1.29819774271278-π/2
    2.59639548542555-1.57079632675     		φ = 1.02559916
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12406070} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -7.108155°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.02559916 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 58.762503°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 31474 KachelY 19474 -0.12406070 1.02559916 -7.108155 58.762503
    Oben rechts KachelX + 1 31475 KachelY 19474 -0.12396482 1.02559916 -7.102661 58.762503
    Unten links KachelX 31474 KachelY + 1 19475 -0.12406070 1.02554944 -7.108155 58.759655
    Unten rechts KachelX + 1 31475 KachelY + 1 19475 -0.12396482 1.02554944 -7.102661 58.759655
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(1.02559916-1.02554944) × R
    4.97200000000309e-05 × 6371000     		dl = 316.766120000197m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.02559916-1.02554944) × R
    4.97200000000309e-05 × 6371000     		dr = 316.766120000197m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12406070--0.12396482) × cos(1.02559916) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.518586683133891 × 6371000     		do = 316.779442900604m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12406070--0.12396482) × cos(1.02554944) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.51862919433883 × 6371000     		du = 316.805410933057m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(1.02559916)-sin(1.02554944))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.518586683133891-0.51862919433883)×R²
    abs(-0.12396482--0.12406070)×4.25112049387e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.25112049387e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.25112049387e-05×40589641000000     		ar = 100349.107940375m²